解析 NTMFS5C628N：高效 N 沟道功率 MOSFET 的卓越之选

在电子设计领域，功率 MOSFET 一直是至关重要的元件，它的性能直接影响着整个电路的效率和稳定性。今天，我们将深入剖析 onsemi 推出的 NTMFS5C628N 这款 60V、3.0mΩ、150A 的单 N 沟道功率 MOSFET，探究它的特性、参数以及在实际应用中的表现。

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产品特性亮点

紧凑设计

NTMFS5C628N 采用了 5x6mm 的小尺寸封装，这种紧凑的设计对于追求小型化的电子产品来说无疑是一大福音。在如今对空间要求日益严苛的应用场景中，如便携式设备、高密度电路板等，它能够帮助工程师节省宝贵的 PCB 空间，实现更紧凑的设计。

低损耗优势

• 低导通电阻（$R_{DS (on) }$）：该 MOSFET 的低 $R_{DS (on) }$ 特性可有效降低导通损耗，提高电路的效率。这意味着在相同的工作条件下，它能够减少能量的损耗，降低发热，延长设备的使用寿命。
• 低栅极电荷（$Q_{G}$）和电容：低 $Q_{G}$ 和电容可以最大程度地减少驱动损耗，使得驱动电路的设计更加轻松，同时也能提高开关速度，减少开关损耗。

环保合规

NTMFS5C628N 是无铅产品，并且符合 RoHS 标准，这体现了 onsemi 在环保方面的责任和承诺。对于那些有环保要求的应用项目，这款产品无疑是一个可靠的选择。

关键参数解读

最大额定值

参数	条件	数值	单位
漏源电压（$V_{DSS}$）	-	60	V
栅源电压（$V_{GS}$）	-	+20	V
稳态电流（$I_{D}$）	$T_{C}=25^{circ}C$	150	A
	$T_{C}=100^{circ}C$	110	A
功率耗散（$P_{D}$）	$T_{C}=25^{circ}C$	110	W
	$T_{C}=100^{circ}C$	56	W
脉冲漏极电流（$I_{DM}$）	-	900	A
工作结温和存储温度范围（$T{J}, T{stg}$）	-	+175	°C
单脉冲漏源雪崩能量（$E_{AS}$）	$I_{L(pk)}=9 A$	565	mJ
焊接引线温度（1/8" 离外壳 10s）	-	260	°C

需要注意的是，超过最大额定值可能会损坏器件，影响其功能和可靠性。

热阻参数

热阻类型	符号	值	单位
结到外壳（稳态）	$R_{JC}$	1.3	°C/W

热阻参数会受到整个应用环境的影响，并非恒定值，仅在特定条件下有效。例如，它是在 FR4 板上使用 650 $mm^2$、2 oz. Cu 焊盘的情况下测得的。

电气特性

关断特性

• 漏源击穿电压（$V_{(BR)DSS}$）：在 $V{GS} = 0 V$，$I{D} = 250 μA$ 时，为 60V。
• 漏源击穿电压温度系数：22 mV/°C。
• 零栅压漏电流（$I_{DSS}$）：$T{J} = 25 °C$ 时为 10 μA，$T{J} = 125 °C$ 时为 250 μA。
• 栅源泄漏电流（$I_{GSS}$）：$V{DS} = 0 V$，$V{GS} = 20 V$ 时为 100 nA。

导通特性

• 栅极阈值电压（$V_{GS(TH)}$）：在 $V{GS} = V{DS}$，$I_{D} = 135 A$ 时，范围为 2.0 - 4.0V。
• 阈值温度系数： -7.7 mV/°C。
• 漏源导通电阻（$R_{DS(on)}$）：$V{GS} = 10 V$，$I{D} = 27 A$ 时，范围为 2.3 - 3.0 mΩ。
• 正向跨导（$g_{FS}$）：$V{DS} = 15 V$，$I{D} = 27 A$ 时为 110 S。
• 栅极电阻（$R_{G}$）：$T_{A} = 25 °C$ 时为 1.0 Ω。

电荷和电容特性

• 输入电容（$C_{ISS}$）：$V{GS} = 0 V$，$f = 1 MHz$，$V{DS} = 30 V$ 时为 2630 pF。
• 输出电容（$C_{OSS}$）：1680 pF。
• 反向传输电容（$CRSS$）：13 pF。
• 总栅极电荷（$Q_{G(TOT)}$）：34 nC。
• 阈值栅极电荷（$Q_{G(TH)}$）：8 nC。
• 栅源电荷（$Q_{GS}$）：12.8 nC。
• 栅漏电荷（$Q_{GD}$）：3.8 nC。
• 平台电压（$V_{GP}$）：4.8 V。

开关特性

在 $V{GS} = 10 V$，$V{DS} = 30 V$，$I{D} = 27 A$，$R{G} = 2.5 Ω$ 的条件下：

• 开通延迟时间（$t_{d(ON)}$）为 16 ns。
• 上升时间（$t_{r}$）为 5.8 ns。
• 关断延迟时间（$t_{d(OFF)}$）为 25 ns。
• 下降时间（$t_{f}$）为 6.2 ns。

漏源二极管特性

• 正向二极管电压（$V_{SD}$）：$T{J} = 25 °C$ 时，范围为 0.8 - 1.2V；$T{J} = 125 °C$ 时为 0.67V。
• 反向恢复时间（$t_{RR}$）：64 ns。
• 充电时间（$t_{a}$）：32 ns。
• 放电时间（$t_{b}$）：32 ns。
• 反向恢复电荷（$Q_{RR}$）：75 nC。

典型特性曲线

文档中提供了一系列典型特性曲线，如导通区域特性、传输特性、导通电阻与栅源电压关系、导通电阻与漏极电流和栅极电压关系、导通电阻随温度变化、漏源泄漏电流与电压关系、电容变化、栅源与总电荷关系、电阻性开关时间随栅极电阻变化、二极管正向电压与电流关系、最大额定正向偏置安全工作区、最大漏极电流与雪崩时间关系以及热特性等。这些曲线能够帮助工程师更直观地了解 MOSFET 在不同条件下的性能表现，从而更好地进行电路设计。

订购信息

该产品的型号为 NTMFS5C628NT1G，标记为 5C628N，采用 DFN5（无铅）封装，每卷 1500 个。关于编带和卷盘的规格，可参考 Tape and Reel Packaging Specifications Brochure, BRD8011/D。

机械尺寸和标记

文档中详细给出了 DFN5 5x6, 1.27P（SO - 8FL）封装的机械尺寸图和标记图，包括各个尺寸的最小值、标称值和最大值，以及引脚定义等信息。工程师在进行 PCB 设计时，需要严格按照这些尺寸和标记要求进行布局，以确保 MOSFET 能够正确安装和使用。

总结与思考

NTMFS5C628N 作为一款高性能的 N 沟道功率 MOSFET，凭借其紧凑的设计、低损耗特性和丰富的电气参数，在众多应用场景中具有广阔的应用前景。然而，在实际应用中，工程师需要根据具体的电路要求，综合考虑其各项参数，如最大额定值、热阻、电气特性等，以确保器件能够稳定可靠地工作。同时，结合典型特性曲线进行分析，能够更好地优化电路设计，提高系统的性能。大家在使用这款 MOSFET 时，有没有遇到过什么问题或者有什么独特的应用经验呢？欢迎在评论区分享交流。